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使用输入电流限制技术延长电池寿命
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2024-08-30
李玉鑫
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尽管电池技术不断进步，但生产电池仍然涉及不同设计 目标之间的多种权衡，例如尺寸、自放电或容量等等。 在无线传感器等应用中，电池供电型器件旨在能够实地 运行多年。在这种情况下，高能量密度、低放电的纽扣 电池（例如基于 Li-SOCl2 或 Li-MnO2 化学成分的电 池）通常是设计人员的理想选择。此类电池的主要缺点 是具有高内电阻 (ESR) 且电流能力有限。高 ESR 会妨 碍系统正常启动。此外，如果无线传感器的典型脉冲负 载使电池过驱，则其容量和寿命会大大降低。给电池加 一个缓冲电容器会有一定帮助，如纽扣电池和峰值电流 消耗白皮书 中所述。然而，需要一个相对较大的电容 器来缓冲电流峰值，这会使系统成本和尺寸增加。 为了适应可变电池电压并最大限度地提高效率，通常使 用直流/直流转换器来生成固定电压电源。图 1 所示为 无线传感器的典型电源树示例。如果负载重，需要的电 流远大于电池所能提供的电流，则可使用超级电容器。 这样的系统可能每天仅运行一次，持续时间不到一秒， 例如仅用于测量温度和传输数据。在其余时间，系统处 于待机模式。因此，电池看到的负载具有非常小的占空 比，脉冲很短但电流较高。
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